第1章 故障安全技术的基本原理

1.1 概念

故障安全系统是工业自动化控制系统的一种较为特殊的形式，其主要的功能是对自动化生产线或设备中的潜在危险工况进行评估，一旦有风险发生，将触发相应的安全功能，将设备维持在一个相对安全的状态，从而避免发生进一步的伤害。故障安全系统在保证人员、设备安全甚至保护环境方面起到了非常重要的作用。

一些基本概念如下：

1.故障

使功能单元执行要求的功能的能力降低或失去其能力的异常状况。

故障可以是类似“短路”这样的传统意义上的实际事故发生的情况，有时也将“急停按钮被按下”这样的事件看作是系统内发生的故障。

2.风险

出现伤害的概率及该伤害严重性的组合。

对安全系统进行评估时，主要也是基于以上两个因素进行的。其中伤害的严重性是根据实际可能产生的后果进行评定的；而伤害发生的概率，则是根据实际工况进行评估和计算的。

3.失效

功能单元执行一个要求功能的能力的终止。

失效又分为安全失效和危险失效，安全失效并不会导致危险情况的发生，因此，使用安全系统主要的目的是降低危险失效发生的概率，从而对人员和设备起到保护作用。

4.安全

不存在不可接受的风险。

一般来讲，没有绝对的安全。在安全领域内，在确认已经没有严重伤害的前提下，有时也要考虑安全集成的成本，因此将风险降低到可接受的范围内即可被认为是安全的。

5.功能安全

与EUC（受控设备）和EUC控制系统有关的整体安全的组成部分，它取决于E/E/PE（电气/电子/可编程电子）安全相关系统、其他技术安全相关系统和外部风险降低设施功能的正确行使。

6.安全功能

针对特定的危险事件，为达到或保持EUC的安全状态，由E/E/PE安全相关系统、其他技术安全相关系统或外部风险降低设施实现的功能。

7.故障安全

在设计时为使产品故障不致引起人身和物质等重大损失而采取的预防措施。